Question

（16分）如图所示，间距为l的平行金属导轨LMN和OPQ分别固定在两个竖直面内，电阻为R、质量为m、长为l 的相同导体杆ab和cd分别放置在导轨上，并与导轨垂直. 在水平光滑导轨间有与水平面成、并垂直于ab的匀强磁场；倾斜导轨间有沿斜面向下的匀强磁场，磁感应强度均为B。倾斜导轨与水平面夹角也为，杆cd与倾斜导轨间动摩擦因素为. ab杆在水平恒力作用下由静止开始运动，当cd刚要滑动时ab恰达到最大速度 . （=、、最大静摩擦力等于滑动摩擦力）.求：

（1）此时杆cd中的电流大小；

（2）杆ab的最大速度；

（3）若此过程中流过杆ab的电量为，则cd产生的焦耳热Q为多大？

 

Answer 1

（1） （2） （3）

【解析】

试题分析：（1）cd杆刚要滑动时： （1分）

（1分）

（1分）

（1分）

解得： （1分）

（2）由法拉第电磁感应定律： （2分）

（2分）

解得： （1分）

（3）由电磁感应： （1分）

ab杆，由平衡： （1分）

由能量守恒： （2分）

（1分）

解得： （1分）

考点：本题考查了法拉第电磁感应定律、能量守恒定律、共点力的平衡、欧姆定律.